用于溫度測量的熱電偶：經濟且堅固的設備

熱電偶作為經濟高效且堅固耐用的溫度測量儀器脫穎而出。它們尺寸小，可以快速響應，特別適合對溫度變化快速反應至關重要的應用。 K 型熱電偶具有廣泛的溫度范圍，可用于低溫學和噴氣發動機排氣分析等多個領域。本文描述的電路將熱電偶輸出轉換為梯度為 10 mV °C-1 的直流電壓。這種轉換正是促進使用數字萬用表 (DMM) 進行溫度讀數所需的轉換。或者，接口輸出信號可以被引導至計算機系統以用于更高級的溫度記錄目的。

AD595A：用于熱電偶的多功能儀表放大器

AD595A 由 Analog Devices 開發，作為集成到單個芯片中的綜合儀表放大器和熱電偶冷端補償器。該單片解決方案包含冰點基準和預校準放大器，直接從熱電偶信號生成 10 mV 'C-1 輸出。 AD595A 專門針對 K 型（鉻鎳鐵合金）熱電偶進行了激光修整，為精確溫度測量提供了多功能解決方案。

AD595A 的簡化應用：K 型熱電偶連接

在這個簡單的應用中，可以毫不費力地使用 AD595A。 K 型熱電偶連接到指定的插座，并策略性地集成了電阻器 R1，以防止熱電偶回路中感應的共模電壓轉換為正常模式。利用 AD595A 的報警輸出 +ALM（引腳 12），在此設置中驅動低電流 LED。當其中一個或兩個熱電偶引線中斷時，+ALM 輸出會切換為低電平。值得注意的是，冷端補償（AD595A 的一項功能）在警報電路激活時就會受到影響。因此，警報激活期間獲取的任何讀數均被視為無效。

補償熱電偶非線性：傳遞函數考慮因素

由于熱電偶輸出電壓和溫度之間存在非線性關系（參見表格），并且考慮到 AD595A 線性放大補償信號，因此必須應用特定的傳遞函數。確定實際輸出電壓的公式為Uo = 247.3 (Uth + 0.011)，其中Uo代表AD595A的輸出，Uth是以mV為單位的熱電偶輸出。值得注意的是，由相同合金組成的 ANSI K 型和 DIN NiCr-Ni 熱電偶都可以與所提供的接口無縫使用。

構建界面：使用很少組件的簡單設計

由于涉及的部件很少，因此界面構造并不復雜。值得注意的是，轉換器芯片下方的銅區域受到關注，該區域經過策略性實施以增強熱電偶插座與 IC 之間的熱接觸。保持低熱阻對于確保片上冰點基準的正常運行至關重要。

電源靈活性：對稱或不對稱選項

該接口提供多種電源選項，可適應對稱和不對稱配置。在后一種情況下，“0”和“接地”端子互連并連接到電池端子。然而，必須認識到，當采用單端電源時，無法準確測量低于 0 °C 的溫度。選擇對稱電源（最好由兩節 9V 電池供電）可打開整個測量溫度范圍。該電路的電流消耗保持適度，當熱電偶連接時不超過 1 mA，當熱電偶斷開時不超過 10 mA，從而激活警報 LED。

零件清單

電阻器：

• R1 = 10kΩ
• R2 = 2.2kΩ

電容器：

• C1 : C3 = 4.7 μF，25 V，徑向
• C2：C4 = 100nF

半導體：

• D1 = LS3369EH（低電流LED：紅色）
• D2：D3 = 1N400

集成電路：

• IC1 = AD595A（模擬器件）

各種各樣的：

• K1 = 特殊熱電偶 K 型插座，例如 RS Electronics 473-127。
• 帶電池倉的塑料外殼；尺寸 80x60x20mm